五金件表面处理之阳极

五金件表面处理之阳极

阳极氧化

阳极氧化（anodic oxidation）：金属或合金的电化学氧化。铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用下，在铝制品（阳极）上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化如果没有特别指明，通常是指硫酸阳极氧化。

为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，扩大应用范围，延长使用寿命，表面处理技术成为铝合金使用中不可缺少的一环，而阳极氧化技术是目前应用最广且最成功的。

所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程，在该过程中，铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。从这个定义出发的铝的阳极氧化，只包括生成阳极氧化膜这一部分工艺过程。

1.原理

将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。例如铝阳极氧化，将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。阳极的铝或其合金氧化 ，表面上形成氧化铝薄层 ，其厚度为5～20微米 ，硬质阳极氧化膜可达60～200微米 。阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性 ，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的绝缘性 ，耐击穿电压高达2000V ，增强了抗腐蚀性能 ，在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔，可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。有色金属或其合金（如铝、镁及其合金等）都可进行阳极氧化处理，这种方法广泛用于机械零件，飞机汽车部件，精密仪器及无线电器材，日用品和建筑装饰等方面。[1]

一般来讲阳极都是用铝或者铝合金当作阳极，阴极则选取铅板，把铝和铅板一起放在水溶液，这里面有硫酸、草酸、铬酸等，进行电解，让铝和铅板的表面形成一种氧化膜。在这些酸中，最为广泛的是用硫酸进行的阳极氧化。

2.其他类型

除金属外，其他物质做阳极所引起的氧化作用，也称为“阳极氧化”。

在现实工艺中，针对铝合金的阳极氧化，比较多，可以应用在日常生活中，以为这种工艺的特性，使铝件表面产生坚硬的保护层，可用于生产厨具等日用品。但铸造铝的阳极氧化效果不好，表面不光亮，还只能是黑色。铝合金型材就要好一点。

五金件表面处理之阳极

3.作用 防护性

装饰性

绝缘性

提高与有机涂层的结合力

提高与无机覆盖层的结合力

开发中的其它功能

4.区别

阳极氧化与导电氧化的区别

1)阳极氧化是在通高压电的情况下进行的，它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电，而只需要在药水里浸泡就行了，它是一种纯化学反应。

2)阳极氧化需要的时间很长，往往要几十分钟，而导电氧化只需要短短的几十秒。

3)阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米，并且坚硬耐磨，而导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米。耐磨性不是很好，但是既能导电又耐大气腐蚀，这就是它的优点。

4)氧化膜本来都是不导电的，但因为导电氧化生成的膜实在是很薄，所以就是导电的了

5.铝材阳极氧化工艺流程：

机械抛光——除油——水洗——化学抛光——水洗——阳极氧化——水洗——封闭—机械光亮 化学抛光商品：铝材碱性抛光液

阳极氧化商品：铝材阳极氧化液

封闭商品：铝材着色封闭液

铝材阳极氧化和染色工艺

经过染色法处理的铝制品，颜色美观、鲜艳、抗腐蚀性、耐磨性及绝缘性高于一般的铝制品。将铝的工件悬于适当的电解质溶液内，以此作阳极进行电解。在电解过程中，水中的氢氧根离子在阳极放出电子成为水和新生态的氧，它使铝氧化成较厚的氧化铝膜，因为这个过程是金属制品作阳极被氧化的，所以叫做阳极氧化。铝制品经阳极氧化后，再经着色、封闭、处理即成染色品

一、染色工艺

1.预处理:铝制件在多次机械加工过程中，沾有较多的油脂、少量磨料、灰尘及有缺陷的氧化膜等，这些物质导电性差，不能进行阳极氧化，故需预先处理。方法是用四氯化碳、三氯乙烯、汽油或甲苯作清洗剂，将铝件浸入，用毛刷刷洗，然后风干，再浸入水中，多次清洗。油去尽后，立即用热水冲洗。如果表面生成一层黑色的膜，还要放在32%的硝酸溶液浸泡20秒钟，以便除去黑膜，最后用冷水冲洗干净。浸入蒸馏水中，备作制氧化膜用。

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2.阳极氧化: ⑴硫酸电解液的配制:由硫酸 18-20 公斤和去离子水 80-82 公斤混合而成，此时溶液比重约为 1.125-1.140。有时为了获得防护性能好的氧极氧化膜，通常往硫酸电解液中添加少量草酸。 ⑵氧化工艺:将线路仪表安装好，将要染色铝件作阳极并全部浸入电解液中，然后接通电源，按 下列工艺条件控制。 电解液温度控制在 12-25℃, 阳极电流密度 1-2 安/分米 2, 槽中电压 13-23 按上述工艺操作完毕，随时将铝件从电解液中取出，把所沾 伏之间。时间 30-40 分钟左右。 中备用。 3.染色:铝件经过阳极氧化后， 表面形成了能吸附， 以共价键或氢键等键型键合而成有色络合物， 出现色泽。 ⑴染料选择:染料分无机染料和

有机染料两种。 无机染料多为无机盐组成， 染色时将铝件分别在甲、 乙两种化合物溶液中浸泡， 生成带色化合物， 达到染色目的。无机染色溶液 染料颜色 溶液甲 褐色 黑色 黄色 金黄色 白色 橙黄色 铁氰化钾 醋酸钴 重铬酸钾 大苏打 醋酸铅 铅酸铝 浓度 10-50 溶液乙 氯化铁 硫酸铜 浓度 10-100 10-100 染色化合物名称 普鲁士蓝 铁氰化铜 氧化钴 三氧化二锰 硫酸铅 铬酸银 蓝或浅蓝 亚铁氰化钾 10-50

的酸液用清水冲洗干净，低凹部分更应注意，否则会有白斑出现。酸液清洗干净后，浸入清洁水

50-100 高锰酸钾 15-25 50-100 醋酸铅 10-50 10-50 5-10 硫酸钠 硝酸银 高锰酸铅 10-50 10-50 50-100

100-200 重铬酸铅

有机染料品种繁多，现将常用染料，染液浓度，所呈色泽列表介绍如下，以供参考。 染料 色泽 黄色 酸性媒介 RH 直接黄棕 D3G 醇溶黄 GR 直接冻黄 G 0.7-11-50.5-11-2 凡是酸性染料都应加入冰醋酸 1-2 毫升调整 pH 用酒精作溶剂 该染料染色须加亚硝酸钠 10 黄色 茜素黄印地素桔黄酸性橙 H 1-211-2 克，温水一升配成染色液，染 色时间 30 分钟，再在硫酸 25 毫升温水一升中显色一分钟。 红色 直接耐晒桃红 G 酸性大红 GR 茜素红 S 2-55-105-10 红色 碱性玫 3-52-5 染料名称 染液浓度 备注

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瑰精酸性橙Ⅱ 0.753 两种染料分别 溶解后合并为一升 晒翠绿直接绿 B 蓝色 黑色 直接耐晒翠蓝 GL 活性艳蓝酸性湖蓝 V 酸性湖蓝 A 酸性毛元 ATT 酸性皮元 NBC ⑵染色操作: ①染单色法:将经阳极氧化，用清水洗净的铝制品，立即浸入 40-60℃的着色液中浸泡。浸 泡时间:浅色 30 秒钟-3 分钟；深色、黑色 3-10 分钟。染后取出，用清水洗净。 ②染多色法:若在同一铝件上染两种或多种不同颜色、或印出山水、花鸟、人物、文字时， 则其手续甚繁，有涂料掩蔽法、直接印染法、泡沫塑料扑染法等。上述各法操作不同，但原理一 致。现将涂料掩蔽法介绍如下:此法主要是将快干易清洗的清漆薄而均匀地涂刷在真正需要的黄 色上，把它掩蔽起来。待漆膜干后，将 …… 此处隐藏：2415字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……